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手艺文章
TECHNICAL ARTICLES
更新时间：2024-07-22
点击次数：821
生命起源于海洋，，，，地球上的氧气约有一半由海洋光相助用所爆发，，，，而叶绿素是光相助用光能捕获与化学能爆发所需的要害分子，，，，光合生命进化出重大的捕光机制。。。。。
海洋真核藻类在巨细、颜色和形态上各不相同，，，，但它们的捕光色素-卵白复合体中大多接纳了一种陆地植物所缺乏的、名为叶绿素c的分子。。。。。叶绿素c是一类在海洋浮游生物中普遍保存的叶绿素，，，，它的吸收光谱主要集中在蓝绿色光区域，，，，能够吸收波长较短的光线，，，，因此在海洋中施展了主要的作用。。。。。
2023年11月24-28日，，，，青岛召开的天下海洋微生物学学术钻研会上，，，，来自西湖大学的李小波团队揭晓了他在藻类光相助用的代谢合成酶（包括叶绿素、类胡萝卜素），，，，以及在缺氮等逆境条件下，，，，这些色素含量和组成的转变。。。。。
▲藻华漩涡。。。。。2021年南大西洋的浮游植物藻华漩涡 (绿色和浅蓝色)。。。。。
早在2023年10月，，，，李小波团队就在Science揭晓题为“A chlorophyll c synthase widely co-opted by phytoplankton"（一种被浮游植物普遍选择的叶绿素c合成酶）的文章，，，，展现了叶绿素c合成酶编码基因及该酶作用机制，，，，挖掘了叶绿素c的心理功效，，，，讨论了该基因的演化形成与转移。。。。。
▲从藻类中提取的种种色素（作者：李小波教授研究团队）
绿藻在缺氮胁迫下的光合顺应 /
莱茵衣藻，，，，是一种单细胞藻类，，，，在缺氮条件下，，，，氮转运能力上调，，，，甘油三酯等脂质积累，，，，可以作为生物能源的前体，，，，为了一连爆发甘油三酯，，，，需要有一连的光相助用，，，，可是缺氮会导致黄化，，，，叶绿素降低及能量猝灭。。。。。相识这其中的机制后，，，，就可以让藻类在逆境条件下继续光相助用，，，，把能量坚持在特定的产品中，，，，来坚持产量。。。。。
为了寻找这个历程中的基因，，，，由于是单倍体，，，，通过随机插入突变，，，，不需要自交就可以看表型，，，，将抗性基因的DNA转入到莱茵衣藻，，，，在抗性作育基上做筛选，，，，爆发76000个突变体。。。。。
PIXL&ROTOR+ /
人工举行筛选一定不现实，，，，为了提高效率，，，，接纳自动化的方法来识别和筛选菌落，，，，并举行随机挑取菌落，，，，将其接种成384阵列，，，，为了维持这个文库，，，，使用384针在琼脂之间复制，，，，可以生涯文库，，，，也可以将文库复制到筛选平板上，，，，看表型转变，，，，纪录突变体阵列的巨细、颜色、荧光等表型。。。。。
▲ROTOR＋高通量菌落筛选可短时间内操作酵母、真菌、细菌、微藻的高密度阵列，，，，使用无菌复制针板，，，，举行84、384、1536、6144密度的高通量筛选，，，，差别密度的文库生涯等，，，，PILX自动挑菌装备接纳Pinpoint挑取手艺，，，，通过超声波自动探测琼脂高度，，，，对每次挑菌举行琼脂外貌压力探测挑取随机菌落。。。。。
实验筛选了384密度菌落阵列，，，，约莫有七万多个突变，，，，可以笼罩微藻一万多个基因和绝大大都非必需基因，，，，获得约莫500个突变体有表型特异性，，，，用于后期研究。。。。。
效果显示有的黄化慢一点，，，，一直坚持绿色，，，，有的黄化快一点，，，，尚有能量猝灭，，，，许多突变体无法在缺氮的作育基上生涯，，，，有些一连坚持绿色的细胞，，，，可能黄化对细胞的生涯有�；；ぷ饔�，，，，从突变体中判断了许多基因，，，，一部分跟电子转达链相关，，，，也有只知道是个激酶，，，，但作用途径不清晰。。。。。
